EP4484710B1 - Dämpferelement für ein vibrationsdämpfungssystem in einer körperöffnung in einer laufschaufel in einer turbine und vibrationsdämpfungssystem für eine laufschaufel - Google Patents

Dämpferelement für ein vibrationsdämpfungssystem in einer körperöffnung in einer laufschaufel in einer turbine und vibrationsdämpfungssystem für eine laufschaufel

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EP4484710B1 EP24180121.6A EP24180121A EP4484710B1 EP 4484710 B1 EP4484710 B1 EP 4484710B1 EP 24180121 A EP24180121 A EP 24180121A EP 4484710 B1 EP4484710 B1 EP 4484710B1
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Claims (11)

  1. Dämpferelement (170, 370) für ein Schwingungsdämpfungssystem (120, 320) in einer Körperöffnung (160) in einer Laufschaufel (114) in einer Turbine (108), das Dämpferelement (170, 370) umfassend:
    ein Kopfglied (172, 202, 224, 342), das eine mindestens teilweise abgeschrägte Oberfläche (174, 204, 226, 344) aufweist;
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferelement (170, 370) ferner eine Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180), die sich von dem Kopfglied (172, 202, 224, 342) erstreckt, umfasst, wobei jeder flexible Schenkel (180) einen sich radial erstreckenden Körperabschnitt (182), der einen Endabschnitt (184) aufweist, einschließt, wobei der Endabschnitt (184) eine Außenendoberfläche (186) und eine Innenendoberfläche (188) aufweist.
  2. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 1, wobei die mindestens teilweise abgeschrägte Oberfläche (174, 204, 226, 344) einen Winkel in einem Bereich zwischen 25° und 55° Grad relativ zu einer Innenoberfläche (162) der Körperöffnung (160) aufweist, und die Innenendoberflächen (188) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) einen Winkel in einem Bereich zwischen 25° und 55° Grad relativ zu der Innenoberfläche (162) der Körperöffnung (160) aufweisen.
  3. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 1, wobei das Kopfglied (172, 202, 224, 342) und der sich radial erstreckende Körperabschnitt (182) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) gemeinsam jeweils einen ersten Außendurchmesser aufweisen, und die Außenendoberflächen (186) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) gemeinsam einen zweiten Außendurchmesser definieren, der größer als der erste Außendurchmesser ist.
  4. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 3, wobei die Körperöffnung (160) eine Innenoberfläche (162) aufweist, die einen dritten Innendurchmesser aufweist, und wobei der zweite Außendurchmesser kleiner als der dritte Innendurchmesser ist, wodurch, in einem entspannten Zustand, die Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) frei innerhalb der Körperöffnung (160) verlaufen.
  5. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 3, wobei die Innenendoberflächen (188) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) konfiguriert sind, um die mindestens teilweise abgeschrägte Oberfläche (174, 204, 226, 344) des Kopfglieds (172, 202, 224, 342) eines angrenzenden Dämpferelements (170, 370) aufzunehmen,
    wobei das Kopfglied (172, 202, 224, 342) des angrenzenden Dämpferelements (170, 370) unter Einfluss einer Zentrifugalkraft, die durch Drehung der Laufschaufel (114) mit einer höheren als einer vordefinierten Drehzahl verursacht wird, die Außenendoberflächen (186) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) in reibschlüssigen Eingriff mit einer Innenoberfläche (162) der Körperöffnung (160) zwingt, um Schwingungen zu dämpfen.
  6. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 5, wobei die Außenendoberflächen (186) jedes flexiblen Schenkels (180) an einer Linie mit der Innenoberfläche (162) der Körperöffnung (160) reibschlüssig in Eingriff stehen.
  7. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 1, wobei die Außenendoberflächen (186) jedes flexiblen Schenkels (180) parallel zu der Innenoberfläche (162) der Körperöffnung (160) in einem entspannten Zustand der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) sind.
  8. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 1, wobei angrenzende, sich radial erstreckende Körperabschnitte (182) der flexiblen Schenkel (180) einen Schlitz (190), der einen abgerundeten radialen äußeren Umfang (192) aufweist, dazwischen definieren.
  9. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 1, wobei das Kopfglied (172, 202, 224, 342), das die mindestens teilweise abgeschrägte Oberfläche (174, 204, 226, 344) aufweist, eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist.
  10. Dämpferelement (170, 370) nach Anspruch 1, wobei:
    die Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) parallel zu einer Mittelachse des Dämpferelements ist,
    die Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) und das Kopfglied (172) einen gleichen ersten Außendurchmesser relativ zu der Mittelachse mindestens dort aufweisen, wo sich die Vielzahl von Schenkeln von dem Kopfglied erstreckt,
    jeder flexible Schenkel (180) einen Körperabschnitt (182), der einen Endabschnitt (184) aufweist, einschließt, wobei der Endabschnitt (184) relativ zu der Mittelachse eine Außenendoberfläche (186) und eine Innenendoberfläche (188) aufweist,
    das Kopfglied (172) und die Körperabschnitte (182) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) gemeinsam den ersten Außendurchmesser von dem Kopfglied zu den Endabschnitten (184) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) aufweisen,
    die Außenendoberflächen (186) der Endabschnitte (184) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) gemeinsam einen zweiten Außendurchmesser definieren, der größer als der erste Außendurchmesser ist, die Innenendoberflächen (188) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) konfiguriert sind, um die mindestens teilweise abgeschrägte Oberfläche eines Kopfglieds (172) eines angrenzenden, identischen Dämpferelements aufzunehmen, und
    das Dämpferelement derart konfiguriert ist, dass das Kopfglied (172) des angrenzenden, identischen Dämpferelements unter Einfluss einer Zentrifugalkraft mit einer höheren als einer vordefinierten Drehzahl die Außenendoberflächen (186) der Vielzahl von flexiblen Schenkeln (180) in reibschlüssigen Eingriff mit einer Innenoberfläche der Körperöffnung (160) zwingt, um Schwingungen zu dämpfen.
  11. Schwingungsdämpfungssystem (120, 320) für eine Laufschaufel (114), das Schwingungsdämpfungssystem (120, 320) umfassend:
    eine Vielzahl von gestapelten Dämpferelementen (170, 370) zum Positionieren in einer Körperöffnung (160), die in der Laufschaufel (114) definiert ist, wobei jedes Dämpferelement (170, 370) einem der Ansprüche 1 bis 10 entspricht.
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